[发明专利]一种车用永磁同步电机优化方法、系统及存储介质

说明书

本发明涉及一种车用永磁同步电机优化方法、系统及存储介质，其中，车用永磁同步电机优化方法包括：使用田口算法对永磁同步电机的转子结构参数进行优化，以影响比重为指标筛选优化参数；通过遗传算法对选出的优化参数再次优化，达到优化目标的最优解，从而实现永磁同步电机的多目标优化。与现有技术相比，本发明具有能够提高电机动力性能和运行性能等优点。

技术领域

本发明涉及车用永磁同步电机优化技术领域，尤其是涉及一种车用永磁同步电机优化方法、系统及存储介质。

背景技术

近年来，永磁同步电机由于其体积小、效率高、调速范围宽、便于控制等优点而广泛用于电动汽车驱动领域。但是由于存在的齿槽转矩和磁阻转矩会产生较大的转矩脉动，影响永磁同步电机的性能，因此在保证电机性能的前提下，降低齿槽转矩，减小转矩脉动尤为重要。优化齿槽转矩的方法有很多，比如极槽配合(包括辅助槽或辅助齿)、定子斜槽、优化磁极极弧系数、优化永磁体尺寸等，优化方法有田口法、遗传算法等。

不管是田口法还是遗传算法都有其自身的局限性，田口法虽然能用正交表安排试验方案，找出稳定可靠的参数组合，但当参数之间的相互作用显著时，就会产生负效应，使得实验结果混淆，不能区分参数与参数间的相互作用。这时对于电机优化参数的结果就不是最优解，优化结果不能达到最佳。而遗传算法是以决策变量的编码作为运算对象，可以直接对结构对象进行操作，它是以目标函数值作为搜索信息，且具有群搜索特性，可以避免陷入局部某个单峰的极值点。但由于单一的遗传算法编码不能全面将优化问题的约束表示出来，因此需要考虑对不可行解采用阀值，增加求解难度。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高电机动力性能和运行性能的车用永磁同步电机优化方法、系统及存储介质。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种车用永磁同步电机优化方法，所述的优化方法具体为：

使用田口算法对永磁同步电机的转子结构参数进行优化，以影响比重为指标筛选优化参数；

通过遗传算法对选出的优化参数再次优化，达到优化目标的最优解，从而实现永磁同步电机的多目标优化。

优选地，所述使用田口算法对永磁同步电机的转子结构参数进行优化的方法具体为：

首先，选取优化参数及其水平，建立优化目标；

其次，计算各优化参数所对应的优化目标值；

然后，求取各优化参数所对应的优化目标的平均值及其方差，得到个优化参数的影响比重；

最后，筛选优化参数。

更加优选地，所述优化参数所对应的优化目标值的计算方法为：

根据步骤1-1选取的优化参数建立正交表，并对正交表内每一组数据进行仿真，计算各优化参数所对应的优化目标值。

更加优选地，所述的优化目标具体为：电机的转矩特性。

更加优选地，所述筛选优化参数的方法具体为：选取影响比重值大于预设阈值的优化参数。

优选地，所述通过遗传算法对选出的优化参数再次优化的具体方法为：

基于遗传算法建立优化模型对每个优化目标函数进行全局搜索，求得一个逼近最优解的初始点，然后将这个初始值作为目标优化函数原始值进行局部求解，通过有限元求解，直到求得一个最优解。

更加优选地，所述的优化模型为：

其中，minf(x)为各个子目标函数f(x)所能达到的极小值。

更加优选地，所述minf(X)的求解方法为：